Устройство для считывания графической информации

Союз Советскик Социалистическик Республик(5)М. Кл. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет О 06 .К 11/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытиВ(72) Авторы изобретения Л,И, Орлов и Е.Е, Ширяев Сибирское особое конструкторское бюро научно(71) Заявители производственного объединения Союзгеофизикаф и Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии(54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ СЧИТЫВАИИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАШ 4 Иние между соседнимиизолиниями3"4 лм. Среднее время считываниякарты 20 мин (1) . Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам длясчйтывания графической информациис последующей ее обработкой наэлектронных вычислительных машинах(ЭВМ) и может быть использовано,например, для обработки карт, построенных в качестве моделей.исследования природных и социально-экономических явлений,Известно устройство коднрованияи воспроизведения геофизическихкарт, позволяющее получать числовую модель функции двух переменных 15Е=(Х Э) по исходной карте иэолиний и перфорировать полученные данные для последующего ввода в. ЭВМ.Устройство содержит развертывающийбарабан, блок считывания. данных, 20блок управления перфорацией, считыванием и движением барабана, блокопределения и сравнения координат,блок печати, считывающее устройствои перфоратор и может работать втрех режимах: перфорацияф,контроль, печать, Погрешность определения координаты изолинии весьма значительна (10,5 мм),а разрешающая способность - расстоя Известно также устройстводля считывания графической информации, содержащее электронно-лучевую трУбку (ЭЛТ) с отклоняющей системой, оптически связанную через объектив, светоделительные зеркала и конденсоры с блоками фотоэлектронных умножителей, через блок формирования величины приращений и блокформирования значений функции соединенными с блоком управления выдачей координат, к другим входам которого 1 подключей соединенный с отклоняющей системой блок кодовой разверткн, Между светоделительными зеркалами и 1 конденсорами установлеНы держатели с укрепленным на них набором производных графиков, размещенных в порядке возрастания присвоенных графикам номеров, Развертка изображений осуществляется лучом ЭЛТ под управлением блока кодовой развертки, в котором вырабатываются двоичные коды текущих значений координат, преобразующиеся,в отклоняющие токи (21.732930 30 При малом количестве качественно различных объектов или явленийцелесообразно показывать их различие сплошным цветным растром с тем,чтобы параметры по толщине и частоте можно было использовать для по 40 каза количественных характеристик.В этом случае каждая точка контурабудет принадлежать четырехмерномупространству с координатами Х, у,2 и 1, При этом два первых параметра Х и У представляют плановое положение контура, а 2 и С - соответственно качественное и количественное значения.Ни одно из перечисленных вышеустройств не может быть использовано для считывания информации обобъекте, представленной в виде функции более чем трех переменных.. Пель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устрой 55 ства, т,е, обеспечение считыванияинформации, записанной в функциичетырех переменных,Укаэанная цель достигается тем,что устройство содержит последоващ тельно соединенные время-импульсныйпреобразователь и счетчик, управляющий вход которого подключен к одному из выходов дешифратора, а выход - к соответствующему входу блока вывода данных, а вход время-имНедостаток этого Устройства сос тоит в том, что оптическая частьустройства довольно сложна в эксплуатации и юстировке. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому иэобрете нию является устройство для считывания графической информации, содержащее оптически связанные координатограф, источник излучения и оптоэлектронный блок преобразования,механически связанный с шаговымприводом и подключенный через последовательно сОединенные дешифратор и блок формирования значенийфункции цветности изолиний к блокувывода данных, соединенному черезблок буферной памяти с блоками регистрации и накопления данных, и блок управления разверткой, подключенный к шаговому приводу и блоку вывода данных 31.Данное устройство работает следующим образом,Развертка карты производится не,прерывно. Сканирование осуществляется движущимся возвратно-поступательно растр-элементом, В блок вывода данных поступают сформированные в блоке управления разверткой текущие значения координат Х, У и из блока формирования значений функции - 2 к, определяемое из вы- ражения где Е о - значение высоты в точке первого попаданиярастр-элемента на иэолинию;яп 1- знак приращения ь вк-ой точке;ь 7. - величина сечения поВ зависимости от цвета соседнихизолиний знак приращениями при переходе с одной изолинии на другуюможет иметь одно из трех значений:+ 1; 0; - 1 (О - повторение цвета),Световые сигналы от изолиний черезоптоэлектронный блок считыванияпоступают в дешифратор, по сигналус которого осуществляется формирование текущего значения координаты7и выдачи текущих координат Х,У и 2 к на ЭВМ или через буферныйблок йамяти на блоки регистрации,Устройство обладает высокой разрешающей способностью - 3 линии намм, и высокой точностью воспроизведения - погрешность считывания изолинии не более 0,1 мм,Основным недостатком всех перечисленных выше устройств являетсяограниченные функциональные возможностиОни предназначены для считывания информации об объектах или явлениях,5 10 15 20 25 область распространения которых может быть представлена некоторойтрехмерной поверхностью и которыемогут быть отображены способом иэолиниЯ,Для отображения многомерноЯ информации все большее значение ггриобретает метод растровой дискретизации, позволяющий отображать информацию об объектах или явлениях,пространственное распространениекоторых может иметь вид ограниченных или частично ограниченных одно-,двух-, трех- и многосвязных областей (в простейшем случае описываемых системой неравенств:для Е,( (Х,У)О 2 = адляГ(х,у)О г=адля Гп(ХУ) ( 0= ап,где а,а,аэа- качественныеили количественные характеристи киобъекта;Р; (Х,У) = 0 -,уравнения границобластей определения, а также связных областей, представленных ввиде функции и переменных:и= Р(хх,Хз,Х ) При этом количественные характеристики объектов могут быть переданы толщиной линии растра или частотой линий, а качественные - сочетанием линий различного цвета в пре- . делах контура.60 65 пульсного преобразователя соединенс одним из входов оптоэлектронногоблока преобразования,На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства,Устройство содержит координатограф 1, оптически связанный с источником 2 ультрафиолетового излучения и оптоэлектронным блоком 3преобразования, один из выходов которого соединен с дешифратором 4,в состав которого входит блок формирования знака приращения функции.Один из выходов дешифратора 4 соединен с блоком 5 вывода данных,другой - с блоком б формированиязначений функции цветности изолиний,подключенным к блоку 5 вывода данных, два других входа которого подключены к блоку 7 управления разверткой, через шаговый привод 8соетрненный с оптоэлектронным блоком 3 преобразования, Последний через последовательно соединенныевремя-импульсный преобразователь9 и счетчик 10 импульсов соединенс блоком 5 вывода данных, к которо.му через блок 11 буферной памятиподключены блок 12 накопления данных и блок 13 регистрации (например,перфоратор), Один из выходов блока5 вывода данных соединен со специализированным вычислительным уст -ройством или ЭВМ 14,Устройство работает следующимобразом,Карта устанавливается в коорди -натографе 1 и освещается источником2 излучения, Световые сигналы отлиний поступают в оптоэлектронныйблок 3, непрерывное возвратно-поступательное перемещение которогопо плоскости координатографа 1 осуществляется от шагового привода 8,отрабатывающего сформированные вблоке 7 управления разверткой двоичные коды текущих значений Х иУ точек пересечения линий развертки с линиями карты. С блока 7 управления разверткой текущие значениякоординат Хк и Ук поступают в блок5 вывода данных, в которых с блока б формирования значений функциицветности изолиний поступает исформированное с учетом знака приращения текущее значение координаты Ек,Значение координаты 2 закодировано на карте цветом, Изменениекоординаты 1 от начального значения2 О, соответствующего значению коор"динаты Е в точке первого попаданиярастр-элемента на линию, определяется последовательностью чередования цветов линий карты,Световые импульсы, несущие информацию о цвете считываемой линии,преобразуются в оптоэлектронномблоке 3 и адресуются для анализа в 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 дешифратор 4, где в бчоке формирования знака приращения вырабатывается код знака приращения, также, каки в устройстве - прототипе. Сигналы с оптоэлектронного блока 3 преобразования одновременно постугаюти во время-импульсный преобразователь 9, связанный через счетчик 10с блоком 5 вывода данных,Время-импульсный преобразователь9 может быть выполнен например,сочетанием элемента И, включенногомежду оптоэлектронным блоком считывания и счетчиком, с генераторомсинусоидальных колебаний, подключенным ко входам элемента И черезформирователь импульсов (на чертеже не указаны). На входы элементаИ одновременно поступают импульс отоптоэлектронного блока 3 преобразования, длительность которого про"порциональна ширине считываемой линии, и импульсы от генератора синусоидальных колебаний. Тогда на выход элемента И проходят импульсыот генератора в количестве, определяемом шириной импульса от оптоэлектронного блока 3 преобразования.После окончания сханирования каждой линии с дешифратора 4 поступает сигнал на счетчик 10, с которогона блок 5 вывода данных поступаеттекущее значение четвертой координаты 1 к, закодированное на карте шириной составляющих карту линий. Одновременно с дешифратора 4 на блок 5вывода данных поступает сигнал выдачи текущих значений координат Х,Ук Ук клибо в ЭВМ 14 либо вблск 11 буферной памяти и связанныес ним блок 12 накопления данных иблок 13 регистрации,Предлагаемое устройство можетбыть использовано для считывания.графической информации, записаннойметодами изолиний и растровой,дискретизации, например, карт лес"ных угодий, содержащих сведения оплощадях лесных массивов, составленных иэ одной или смешанных пород,при составлении которых учитывается и четвертая переменная - характеристика плотности древостоя. Формула изобретения Устройство для считывания графической информации, содержащее оптически связанные координатограф, источник излучения и оптоэлектронный блок преобразования, механически связанный с шаговым приводом и подключенный через последовательно соединенные дешифратор и блок формирования значений функции цветности изолиний к блоку вывода данных, соединенному через блок буфернойЭаказ комитета СССоткрытийушская наб д. 4 лиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул, Проектна памяти с блоками регистрации и накопления данных, и блок управленияраэверткой, подключенный к шаговому приводу и блоку вывода данных,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения области применения устройства эа счет фиксацииширины изолиний, оно содержит последовательно соединенные время-импульсный преобразователь и счетчик,управляющий вход которого подключен к одному иэ выходов дешифратора, а выход " к соответствующемувходу блока вывода данных, а вход время-нмпульоного преобразователясоединен,с одним из входов оптоэлектронного блока преобразования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Петренко А.И. Автоматическийввод графиков в электронные вычислительные машины. М., Энергия,1968, с. 385-403,2. Авторское свидетельство СССРВ 484538, кл, 6 06 К 11/00, 1973.3, Авторское свйдетельство СССРР 456283 кто. 6 06 К 11/00 1973